【摘要】：降水是地球水循環(huán)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),穩(wěn)定同位素可以作為天然的示蹤劑,記載著水循環(huán)過程。天山位于我國的西北部,是南北兩疆的分界線,也是處于亞洲中部干旱區(qū)的典型濕島,哈爾里克山位于天山的東端。近年來,建立起遍布整個(gè)天山地區(qū)的降水同位素監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),涉及從盆地到山區(qū)的20余個(gè)站點(diǎn),但是監(jiān)測的年份有限,因此我們加入GCM模型和冰芯數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬對比分析。本文依據(jù)相關(guān)分析法、Morlet復(fù)數(shù)小波法和普通最小二乘回歸法總結(jié)分析出哈爾里克山地區(qū)降水同位素δ18O的變化情況和冰芯與6種GCM模型之間的變化趨勢。運(yùn)用Cressman空間插值法訂正的GCMs數(shù)據(jù),找出訂正后的最適宜在哈爾里克山及其周邊地區(qū)分析的模型,并運(yùn)用拉格朗日算法對最適宜在哈爾里克山地區(qū)模擬的GCM模型進(jìn)行水汽來源情況的分析。通過研究得出以下結(jié)論:(1)在GCM模擬年內(nèi)變化特征中,溫度較高的季節(jié)δ18O的值高于溫度較低的季節(jié),呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化。在年內(nèi)尺度上GCM模擬的結(jié)果證實(shí)了δ18O在哈爾里克山地區(qū)年內(nèi)變化顯著受“溫度效應(yīng)”影響的觀點(diǎn)。在GCM模擬年際變化特征中,6種模型中δ18O沒有出現(xiàn)較為明顯的變化趨勢。降水中δ18O與溫度的年際變化比年內(nèi)變化的相關(guān)性弱,也存在“溫度效應(yīng)”,哈爾里克山地區(qū)大部分地區(qū)年際變化的相關(guān)系數(shù)在0.6-0.9之間。(2)在整個(gè)采樣時(shí)段內(nèi)降水中穩(wěn)定同位素呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化。在1-3月降水量較少,12-2月溫度較低,δ18O和δD值也較低,d-excess則表現(xiàn)為升高的趨勢。在6-7月降水量最多,溫度最高,δ18O和δD值也較高,中國天山東端大氣水線的斜率和截距都小于整個(gè)中國天山的大氣水線,更小于全球大氣水線的斜率和截距。冰芯中δ18O與哈密氣象站溫度之間均表現(xiàn)出微弱下降的趨勢。依據(jù)小波分析,發(fā)現(xiàn)冰芯中δ18O貧富程度也與其他因素有關(guān)。(3)對運(yùn)用Cressman插值之后的GCMs中δ18O數(shù)據(jù)與冰芯中δ18O數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析和偏相關(guān)分析。iso GSM(NCEP)、LMDZ(ECMWF)、LMDZ(free)和MIROC(free)模型的相關(guān)系數(shù)在0.8以上,且通過了a=0.01水平的顯著性檢驗(yàn),其中LMDZ(ECMWF)和LMDZ(free)模型的相關(guān)系數(shù)最高(r1=0.88)。在偏相關(guān)分析中發(fā)現(xiàn)MIROC(free)模型中的所有偏相關(guān)系數(shù)比其余模型的偏相關(guān)系數(shù)都高,且通過了a=0.01水平的顯著性檢驗(yàn),說明此模型可以更準(zhǔn)確的描述哈爾里克山地區(qū)1979-2004年月均δ18O的變化特征。(4)MIROC(free)模型模擬的傾向率變化與廟爾溝冰芯的傾向率一致(a=-0.01),最終發(fā)現(xiàn)MIROC(free)模型模擬結(jié)果最接近哈爾里克山地區(qū)實(shí)測降水同位素中的δ18O。發(fā)現(xiàn)在后向軌跡聚類分析圖和水汽通量圖中,當(dāng)來自高緯度水汽增多時(shí),δ18O值偏負(fù),而當(dāng)高緯度水汽減少、中緯度的水汽增多時(shí),δ18O值偏正。
【圖文】：

2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)資料2.1 自然地理概況2.1.1 地理位置哈爾里克山處于天山山脈的最東端，中亞干旱半干旱區(qū)的中部，沿北北西—南南東走向延伸。南鄰?fù)鹿璧�，北接莫�(dú)J烏拉山，東達(dá)甘肅北山北部，向西與巴里坤山相連，長度約 300 km，寬 30-80 km，平均海拔在 4500 m 左右，最高的托木爾提峰海拔 4886 m，地處亞歐大陸的腹地，遠(yuǎn)離海洋，降水較少，但是隨著海拔的增加，降水也逐漸增多，本研究的區(qū)域面積約占全疆總面積 12.5%（高建芳，2001；王葉堂，，2008）。

圖 2-2 1979-2013 年巴里坤、伊吾和哈密月平均氣溫和降水Fig.2-2 Monthly mean of air temperature and precipitation during 1979-2013 in Balikun, Yiwu and Hami圖 2-3 1979-2013 年天山地區(qū) 1 月、4 月、7 月和 10 月平均降水量的空間分布Fig.2-3 Spatial distribution of monthly mean precipitation in January, April, July and October around the Tianshan Mountainduring 1979-2013
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P426.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2676219